JP4126428B2 - ディスクブレーキ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載されるディスクブレーキに関し、特に、シリンダとピストンとの間をシール部材で密封する構造のディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディスクブレーキにおいては、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドを押圧するためのピストンが、キャリパの有底筒状のシリンダに摺動可能に挿通されており、シリンダに形成されたシリンダボアとピストンとにより形成される液圧室に液圧が導入されることで、ピストンが推進してブレーキパッドを押圧するようになっている。
【０００３】
ピストンとシリンダとの間には、両者間を密封するためのＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）材等のゴム材料からなる断面方形の角リングで構成されるシール部材が設けられている。シール部材は、前記シリンダボアに周設されるシール溝内にその底面部へ当接して組み付けられており、このシール溝は、シリンダの軸方向における長さにおいて、前記シール部材よりも長く形成されるとともに、その底面部がシリンダ開口方向に一定の角度で拡径され、シリンダの軸方向における断面が略台形形状となるように形成されている。
【０００４】
前記シール部材は、ピストンとシリンダとの間を密封するほかに、制動時にディスク方向に推進したピストンを制動解除時に液圧室方向に所定量戻す機能、いわゆる、ロールバック機能を備えている。
【０００５】
ところで、上記のようなシール構造においては、制動時にブレーキパッドで発生する高温の制動熱がピストンを介してシール部材に伝わり、シール部材がこの制動熱によりシール溝に形成されている液圧室側の空間部へ膨張して、非制動時にピストンを液圧室方向に引き摺って移動させてしまう。
【０００６】
このピストンの液圧方向への移動により、次回制動時のピストンストロークが増大して、制動の応答性が低下してしまうことが知られている。
【０００７】
この問題を解決するために、シール部材として断面円形のＯリングを用いてシール部材の熱膨張時のシール部材とピストンとの接触面積の増大を抑えて、ピストンの液圧室方向への移動を抑制したものがある（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１２５２８４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のものにおいては、シール部材にＯリングを用いているので、ピストンとの接触面積が少ないため、ピストンとの間で滑りが生じやすく、また、角リングに比べて軸方向における剛性が高いためピストンがディスク方向へ推進したときに変形し難い。このため、Ｏリングでは、シール部材による所期のロールバック性能を安定して得られないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、ロールバック性能を安定的に得られる断面方形のシール部材を用い、シール部材の熱膨張によるピストンの液圧室方向への戻りを低減し得るディスクブレーキを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝とを備えたディスクブレーキにおいて、前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、シリンダの軸方向線に対して拡径部がなす角度よりも小さな角度を有する周面部とが形成されており、前記拡径部と前記周面部との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定し、前記シール部材は、熱により膨張したときに、その膨張部分が前記周面部へ臨むことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１の発明によれば、ロールバック性能が安定して得られる断面方形のシール部材を用い、このシール部材が熱により膨張したときに、その膨張部分がシール溝の底面部に形成される周面部に臨むようになっているので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を周面部で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載のディスクブレーキにおいて、周面部は、シリンダの軸方向底部側に向けて拡径していることを特徴とする。
【００１４】
この請求項２の発明によれば、シール部材が熱により膨張したときに、その膨張部分がシリンダの軸方向底部側に向けて拡径している周面部に臨むようになっているので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を比較的多く周面部で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００１５】
請求項３の発明は、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝とを備えたディスクブレーキにおいて、前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、前記シール部材が熱により膨張したときの膨張部分を前記拡径部の延長線よりもシリンダ径方向外方に受け入れる収容空間とを設け、前記拡径部と前記収容空間との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定したことを特徴とする。
【００１６】
この請求項３の発明によれば、シール部材が熱により膨張したときの膨張部分を収容空間が拡径部の延長線よりもシリンダ径方向外方に受け入れるので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を収容空間で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態としてのディスクブレーキの断面図である。また、図２は図１におけるシール部材とシール溝との拡大断面図であり、シール部材が熱膨張していない状態が示されており、図３はシール部材が熱膨張した状態を示す図２と同様の拡大断面図である。
【００１９】
本ディスクブレーキは、いわゆる、フローティング型のディスクブレーキであって、図１に全体構造を示すように、ディスクロータＤより車両内側に位置する車両の非回転部（ナックル等、図示せず）に固定されるキャリア１と、キャリア１に形成される一対の支持部（図示せず）にスライドピン（図示せず）を用いてディスクロータＤの軸方向（図１中矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）へ摺動可能に支持されたキャリパ２と、キャリア１の一対の支持部間に、ディスクロータＤの両面側に位置してその軸方向へ移動可能に支持された一対のブレーキパッド３，４とから概略構成されている。
【００２０】
キャリパ２は、ディスクロータＤより車両外側に位置する爪部５と、ディスクロータＤの外周上を跨ぐディスクパス部６と、ディスクロータＤより車両内側に位置する有底筒状のシリンダ部７とから構成されている。
【００２１】
前記シリンダ部７の内周には、シリンダボア８が形成され、シリンダ部７の底部側７ａには、図示しないマスタシリンダからの液圧が導入される流入口９が穿設されている。
【００２２】
前記シリンダボア８には、有底筒状のピストン１０がシール部材１１を介して液密かつ移動可能に挿通されており、ピストン１０とシリンダボア８の底部８ａとの間に作動液が貯留される液圧室１２が形成されている。
【００２３】
シール部材１１は、長方形若しくは正方形の方形断面を有する円環状のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）材からなる角リングである。シール部材１１は、図２及び図３に詳細に示すように、ピストン１０に摺接する内周面１１ａと、後述のシール溝１４の底面部１４ｃに密着する外周面１１ｂと、シリンダ開口側面１１ｃと、シリンダ底部側面１１ｄとを有している。
【００２４】
前記シリンダボア８の開口８ｂ側には、一端がシリンダボア８側に嵌合保持され、他端がピストン１０の外周に嵌合保持されたダストブーツ１３が設けられており、このダストブーツ１３によりシリンダボア８内への埃や水分の侵入が防止されるようになっている。
【００２５】
前記シリンダボア８のダストブーツ１３が嵌合保持されている部分よりも底部８ａ側には前記シール部材１１が組み付けられるシール溝１４がシリンダボア８の全周にわたって周設されている。
【００２６】
このシール溝１４は、図２及び図３に詳細に示すように、シリンダ開口側壁１４ａ、シリンダ底部側壁１４ｂ、及び底面部１４ｃから大略形成されており、シリンダ開口側壁１４ａのシリンダボア８側には、後述するロールバックのための面取り部１４ａａが形成されている。
【００２７】
底面部１４ｃには、シリンダ開口側壁１４ａ側に底面部１４ｃのほとんどの長さを占める拡径部１４ｄと、シリンダ底部側壁１４ｂ側に周面部１４ｅとが形成されている。拡径部１４ｄは、シリンダボア８の開口側に向け、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して角度θ０をもって拡径して形成されている。また、周面部１４ｅは、シリンダボア８の軸方向底部側に向け、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して角度θ１をもって拡径して形成されている。
【００２８】
ここで、図２に示すように、本発明においては、拡径部１４ｄと周面部１４ｅとの境界点Ｋを通るシリンダボア８の軸方向線Ｌを基準として、拡径部１４ｄの延長線Ｌ１と上記軸方向線Ｌとのなす角度θ０をプラス方向の角度としている。これに対して、軸方向線Ｌと周面部１４ｅとのなす角度θ１は、上記軸方向線Ｌに対してマイナス方向の角度となる。このため、角度θ１は角度θ０よりも小さな角度となっている。
【００２９】
これにより、周面部１４ｅの内周と拡径部１４ｄの延長線Ｌ１との間に、この延長線Ｌ１よりもシリンダボア８の径方向外方に位置する収容空間１４ｇが形成される。
【００３０】
また、前記拡径部１４ｄと周面部１４ｅとの境界点Ｋは、熱膨張していないときのシール部材１１の外周面１１ｂとシリンダ底部側面１１ｄとの角部Ｓの位置と同位置に設定されている。
【００３１】
上述したように、シール溝１４は、その拡径部１４ｄがシリンダボア８の軸方向開口側に向けて一定の角度θ０で拡径して斜面となっているので、この拡径部１４ｄにシール部材１１の外周面１１ｂが当接すると、斜面に沿ってシール部材１１のシリンダ開口側面１１ｃがシリンダ開口側壁１４ａ側に寄せられる。このことにより、前記シール部材１１のシリンダ底部側面１１ｄとシール溝１４のシリンダ底部側壁１４ｂとの間に空間部１４ｆが設定されるようになっている。
【００３２】
また、シール溝１４の拡径部１４ｄが斜面となっていることで、角リングからなるシール部材１１のピストン１０への締め代を液圧室１２側でもたせて液圧室１２からの液漏れを防止することができるようになっている。
【００３３】
拡径部１４ｄの途中には、シール溝１４の加工時に発生する切子を二分するために、シール溝１４の加工前に予め切削される断面Ｖ字形状の切子分断溝１５が位置するようになっている。このように、シール溝１４の加工前に予め切子分断溝１５を切削しておくことで、シール溝１４の加工時の切子が二分されて細くなり、切子をシール溝１４内に残留させてしまうことが防止されるようになっている。
【００３４】
つぎに、本第１の実施の形態のディスクブレーキにおける作動を説明する。
【００３５】
運転者の制動操作により、図示しないマスタシリンダより図１に示すキャリパ２の液圧室１２に流入口９を介して液圧が供給されると、ピストン１０がシリンダボア８内をディスクロータＤ方向（図１中のＡ方向）に推進される。
【００３６】
このピストン１０の推進により、ピストン１０がブレーキパッド３を介してディスクロータＤを押圧し、この押圧力がディスクパス部６を介して爪部５にも伝達されて爪部５がブレーキパッド４を介してディスクロータＤを押圧する。このようにディスクロータＤが両面から押圧されることで制動力が発生する。
【００３７】
上記ピストン１０がＡ方向に推進されたときに、シール部材１１は、液圧室１２の液圧及びピストン１０との締め代の嵌合力により、ピストン１０に伴ってシール部材１１の内周面１１ａがＡ方向に移動する。これによって、シール部材１１は弾性変形して面取り部１４ａａに入り込んで、液圧が除かれたときにピストン１０をＢ方向へ復元する力が蓄積される。
【００３８】
運転者が制動を解除すると、マスタシリンダの液圧が減圧され、液圧室１２の液圧がほぼ大気圧まで低下する。このため、ピストン１０は、シール部材１１の復元力により、シリンダボア８の底部８ａ側（図１中Ｂ方向）へシール部材１１の弾性変形が解消される所定量分だけ移動する。このピストン１０の移動によりブレーキパッド３，４がディスクロータＤから離間して制動力が解除される。
【００３９】
上記制動時の制動エネルギは、熱エネルギに変換されてディスクロータＤ及びブレーキパッド３，４に高温の制動熱が発生する。この制動熱は、制動が終了したのちにブレーキパッド３からピストン１０を介してシール部材１１に伝達され、その制動熱によりシール部材１１が熱膨張する。
【００４０】
このシール部材１１の熱膨張時の状態について、図３により説明する。
【００４１】
図３において実線で示しているのは、シール部材１１が熱膨張している状態であり、シール部材１１の温度は約１５０℃となっている。また、図３中、点線で示しているのは、熱膨張していないとき（図２に示す状態）のシール部材１１のシリンダ底部側面１１ｄを示しており、シール部材１１の温度としては約２０℃のときの状態である。さらに、図３中、一点鎖線で示しているのは、従来のディスクブレーキにおけるシール溝の底面部Ｍと熱膨張したときのシール部材のシリンダ底部側面Ｎとであり、これらは本件発明との比較のために記載している。
【００４２】
従来のシール溝の底面部Ｍにおいては、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して拡径部１４ｄがなす角度θ０で傾斜面が設けられている。このため、熱膨張したときのシール部材の外周面はこの角度θ０の傾斜面に沿って容積が変化するので、シール部材の膨張部分のシリンダ底部側面Ｎでは、シール部材の外周面側よりも内周面側の容積変化が大きくなっている。
【００４３】
したがって、シール部材の内周面とシリンダ底部側面との角部Ｔが角部Ｔ”まで移動することになり、このＴ−Ｔ”がピストン１０をシリンダボア８の底部８ａ側へ移動させる移動量となっていた。
【００４４】
これに対して、本第１の実施の形態においては、シール溝１４の底面部１４ｃの周面部１４ｅが、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して拡径部１４ｄがなす角度θ０よりも小さな角度θ１を有し、シリンダボア８の底部８ａ側に向けて拡径してシリンダ底部側壁１４ｂ側に形成されている。
【００４５】
このため、熱膨張したときのシール部材１１の膨張部分１１ｅは、この周面部１４ｅに臨み、これに当接しつつ収容空間１４ｇ内に受け入れられるので、この受け入れられた分だけシリンダ底部側面１１ｄ’では、シール部材１１の外周面１１ｂ側よりも内周面１１ａ（ピストン１０への当接面）側の容積変化が小さくなる。すなわち、シール部材１１の内周面１１ａ側の容積変化が小さく抑えられる。
【００４６】
したがって、シール部材１１の内周面１１ａとシリンダ底部側面１１ｄとの角部Ｔが、シール部材１１の内周面１１ａとシリンダ底部側面１１ｄ’との角部Ｔ’までしか移動せず、ピストン１０をシリンダボア８の底部８ａ側へ移動させる量もＴ−Ｔ'となり、従来の移動量Ｔ−Ｔ”よりも小さく抑えられることになる。
【００４７】
上述したように、本第１の実施の形態においては、周面部１４ｅを形成して、熱膨張時におけるシール部材１１の容積変化をこの周面部１４ｅで吸収することができ、ピストン１０を移動させるシール部材１１の内周面１１ａ側の容積変化を抑えることができる。よって、シール部材にロールバック性能を安定的に得られる角リングを用いて、シール部材１１の熱膨張によるピストン１０の戻りの移動量を低減することができる。
【００４８】
なお、本第１の実施の形態においては、前記拡径部１４ｄと周面部１４ｅとの境界点Ｋを、熱膨張していないときのシール部材１１の外周面１１ｂとシリンダ底部側面１１ｄとの角部Ｓの位置と同位置に設定しているが、熱膨張時にシール部材１１の膨張部分１１ｅが周面部１４ｅに臨む位置であれば、角部Ｓの位置と同位置に設定しなくてもよく、角部Ｓの近傍に設定するようにしてもよい。
【００４９】
つぎに、上記第１の実施の形態に関する変形例について、図４に基づいて説明する。図４の（Ａ）は、本変形例におけるシール部材１１が熱膨張した状態を示すシール溝２４及びシール部材１１の拡大断面図であり、また、図４の（Ｂ）は（Ａ）の点線丸囲み部分の拡大図である。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成については同符号を付してあり、以下、この同符号を付した構成については詳細な説明を省略する。また、シール溝の符号については、１４から２４に変更したが、これに続くアルファベットについては第１の実施の形態と同じものを使用し、同じ部位を表すようにした。
【００５０】
本変形例において、上記第１の実施の形態と異なるのは、シール溝２４の形状であり、特に、周面部２４ｅのシリンダボア８の軸方向線Ｌに対してなす角度θ２が０°になっている点である。なお、角度θ２がシリンダボア８の軸方向線Ｌに対して拡径部２４ｄの延長線Ｌ１がなす角度θ０よりも小さな角度となっている点は第１の実施の形態と同様である。
【００５１】
このような周面部２４ｅを有するシール溝２４内で、シール部材１１が熱膨張した場合には、熱膨張したときのシール部材１１の膨張部分１１ｅは、この周面部２４ｅに臨むとともに、この上に沿って膨張する。この場合、周面部２４ｅがシリンダボア８の軸方向に対して拡径部２４ｄがなす角度θ０よりも小さな角度θ２を有してシリンダ底部側壁２４ｂ側に形成されている。このため、両者の角度差に基づいて、シール溝２４のシリンダボア８の底部８ａ側に位置する周面部２４ｅの内周側に、収容空間２４ｇが形成される。この収容空間２４ｇによってシール部材１１の膨張部分１１ｅを拡径部２４ｄの延長線Ｌ１よりもシリンダボア８の径方向外方において受け入れるようになっている。したがって、周面部２４ｅ側にシール部材１１の容積変化が起こり、シール部材１１の内周面１１ａ側の容積変化は比較的小さく抑えられる。
【００５２】
このため、シール部材１１の内周面１１ａとシリンダ底部側面１１ｄとの角部Ｔが、シール部材１１の内周面１１ａとシリンダ底部側面１１ｄ’との角部Ｔ’までしか移動しない。このため、ピストン１１をシリンダボア８の底部８ａ側へ移動させる量もＴ−Ｔ'となり、従来の移動量Ｔ−Ｔ”よりも比較的小さく抑えられる。したがって、この変形例においてもシール部材１１の熱膨張によるピストン１０の戻りの移動量を低減することができる。
【００５３】
なお、上記第１の実施の形態においては、周面部２４ｅがシリンダボア８の軸方向線Ｌに対してなす角度θ１を軸方向線Ｌに対してマイナス方向の角度とし、また、上記変形例においては周面部２４ｅがシリンダボア８の軸方向線Ｌに対してなす角度θ２を０°として、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して拡径部１４ｄがなす角度θ０よりも小さくしている。しかしながら、これに限ることなく、周面部２４ｅがシリンダボア８の軸方向線Ｌに対してなす角度は、軸方向線Ｌに対してプラス方向の角度で角度θ０よりも小さいものであってもよい。
【００５４】
つぎに、シール溝の加工方法に関する第２の実施の形態について、図５及び図６に基づいて説明する。
【００５５】
図５は、本第２の実施の形態における加工方法を適用したシール溝３４におけるシール部材１１が熱膨張した状態を示す拡大断面図であり、また、図６（Ａ），（Ｂ）は本第２の実施の形態におけるシール溝３４の加工手順を示す断面図である。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成については同符号を付し、この同符号を付した構成については詳細な説明を省略する。
【００５６】
本第２の実施の形態おいては、上記第１の実施の形態と異なり、拡径部３４ｄの途中には切子分断溝が位置せず、図５中、破線で示す周面部形成溝３５により周面部３４ｅがシール溝３４の切削に先立って行われ、その後にシール溝３４が切削形成される。なお、熱膨張時のシール部材１１に対するシール溝３４の作用としては、上述の第１の実施の形態と変わるところはない。
【００５７】
上述した周面部３４ｅを周面部形成溝３５で形成するためのシール溝３４の加工手順を図６に基づき説明すると、図６の（Ａ）は周面部形成溝３５を切削加工する手順を示す断面図であり、図６の（Ｂ）はシール溝３４全体を切削加工する手順を示す断面図である。
【００５８】
まず、図６（Ａ）に示すように、キャリパ２のシリンダ部７におけるシリンダボア８に、断面略レの字形状のバイトＣ１をシリンダボア８の内周円に沿って回転させながら少しずつ切削して周面部形成溝３５が形成される。この周面部形成溝３５は、シリンダボア８の開口８ｂ側に向って縮径する傾斜面３５ａと、底部側に面取り部を有してシリンダボア８の軸方向に直交する直交面３５ｂとにより形成され、傾斜面３５ａの底部側の一部がシール溝３４の周面部３４ｅとなる。また、周面部形成溝３５の溝深さは、シール溝３４の溝深さよりも若干深く形成されるようになっている。
【００５９】
この周面部形成溝３５が形成された後に、図６（Ｂ）に示すように、シール溝３４の底面部３４ｃに対応する先端形状が凸形状となっている総形バイトＣ２によりシール溝３４を形成する。この総形バイトＣ２により形成されるのは、シール溝３４のシリンダ開口側壁３４ａ・面取り部３４ａａ・シリンダ底部側壁３４ｂの開口側面取り面３４ｂａ・底面部３４ｃの拡径部３４ｄである。これらは、周面部形成溝３５の加工方法と同様に、総形バイトＣ２をシリンダボア８の内周円に沿って回転させながら少しずつ切削されていく。
【００６０】
なお、このシール溝３４を切削加工するときに発生する切子は、第１の実施の形態における切子分断溝１５によって二分された切子よりも大きいものとなる。しかしながら、断面略レの字形状の周面部形成溝３５が予め形成されているため、シール溝３４の軸方向長さよりも短い切子となるので、シール溝３４に切子が残留してしまう可能性は低くなっている。
【００６１】
このように、本第２の実施の形態においては、周面部形成溝３５により周面部３４ｅが形成されるので、バイトＣ１を変更することで周面部３４ｅの形状を任意に変更することができる。したがって、図５に一点鎖線で示すような溝３６を形成して収容空間を形成することもできる。
【００６２】
なお、上述の第１，２の実施の形態及び変形例においては、ディスクブレーキの形式として、フローティング式のディスクブレーキにより説明したが、これに限らず、液圧により作動するディスクブレーキであれば、キャリパ固定式のディスクブレーキに適用してもよい。
【００６３】
上述の第１の実施の形態及び変形例において、周面部１４ｅ，２４ｅはシール溝１４，２４の全周にわたって形成したが、これに限らず、シール部材１１の熱膨張による容積変化を周面部１４ｅ，２４ｅで吸収できれば、シール溝１４，２４の全周のうちの複数箇所に周面部１４ｅ，２４ｅを形成してもよい。
【００６４】
また、上記第１、２の実施の形態、及び変形例を示す図面においては、周面部１４ｅ，２４ｅ，３４ｅを断面において直線状にしたものを示しているが、これに代えて、円弧状に形成するようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１の発明においては、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝とを備えたディスクブレーキにおいて、前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、シリンダの軸方向線に対して拡径部がなす角度よりも小さな角度を有する周面部とが形成されており、前記拡径部と前記周面部との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定し、前記シール部材は、熱により膨張したときに、その膨張部分が前記周面部へ臨むことにより、ロールバック性能が安定して得られる断面方形のシール部材を用い、このシール部材が熱により膨張したときに、その膨張部分がシール溝の底面部に形成される周面部に臨むようになっているので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を周面部で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００６６】
請求項２の発明においては、請求項１記載のディスクブレーキにおいて、周面部が、シリンダの軸方向底部側に向けて拡径していることにより、シール部材が熱により膨張したときに、その膨張部分がシリンダの軸方向底部側に向けて拡径している周面部に臨むようになっているので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を比較的多く周面部で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００６７】
請求項３の発明においては、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝とを備えたディスクブレーキにおいて、前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、前記シール部材が熱により膨張したときの膨張部分を前記拡径部の延長線よりもシリンダ径方向外方に受け入れる収容空間とを設け、前記拡径部と前記収容空間との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定したことにより、シール部材が熱により膨張したときの膨張部分を収容空間が拡径部の延長線よりもシリンダ半径方向外方に受け入れるので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を収容空間で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施の形態としてのディスクブレーキの全体断面図である。
【図２】図１におけるシール溝１４及びシール部材１１の拡大断面図である。
【図３】図２においてシール部材１１が熱膨張したときの状態を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の変形例におけるシール溝及びシール部材の拡大断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるシール溝３４及びシール部材１１の拡大断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるシール溝３４の加工手順を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｄ ディスクロータ
２ キャリパ
３，４ ブレーキパッド
７ シリンダ部（シリンダ）
８ シリンダボア（シリンダ）
１０ ピストン
１１ シール部材
１４，２４，３４ シール溝
１４ｃ，２４ｃ，３４ｃ 底面部
１４ｄ，２４ｄ，３４ｄ 拡径部
１４ｅ，２４ｅ，３４ｅ 周面部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両等に搭載されるディスクブレーキに関し、特に、シリンダとピストンとの間をシール部材で密封する構造のディスクブレーキに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディスクブレーキにおいては、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドを押圧するためのピストンが、キャリパの有底筒状のシリンダに摺動可能に挿通されており、シリンダに形成されたシリンダボアとピストンとにより形成される液圧室に液圧が導入されることで、ピストンが推進してブレーキパッドを押圧するようになっている。
【０００３】
ピストンとシリンダとの間には、両者間を密封するためのＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）材等のゴム材料からなる断面方形の角リングで構成されるシール部材が設けられている。シール部材は、前記シリンダボアに周設されるシール溝内にその底面部へ当接して組み付けられており、このシール溝は、シリンダの軸方向における長さにおいて、前記シール部材よりも長く形成されるとともに、その底面部がシリンダ開口方向に一定の角度で拡径され、シリンダの軸方向における断面が略台形形状となるように形成されている。
【０００４】
前記シール部材は、ピストンとシリンダとの間を密封するほかに、制動時にディスク方向に推進したピストンを制動解除時に液圧室方向に所定量戻す機能、いわゆる、ロールバック機能を備えている。
【０００５】
ところで、上記のようなシール構造においては、制動時にブレーキパッドで発生する高温の制動熱がピストンを介してシール部材に伝わり、シール部材がこの制動熱によりシール溝に形成されている液圧室側の空間部へ膨張して、非制動時にピストンを液圧室方向に引き摺って移動させてしまう。
【０００６】
このピストンの液圧方向への移動により、次回制動時のピストンストロークが増大して、制動の応答性が低下してしまうことが知られている。
【０００７】
この問題を解決するために、シール部材として断面円形のＯリングを用いてシール部材の熱膨張時のシール部材とピストンとの接触面積の増大を抑えて、ピストンの液圧室方向への移動を抑制したものがある（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１２５２８４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のものにおいては、シール部材にＯリングを用いているので、ピストンとの接触面積が少ないため、ピストンとの間で滑りが生じやすく、また、角リングに比べて軸方向における剛性が高いためピストンがディスク方向へ推進したときに変形し難い。このため、Ｏリングでは、シール部材による所期のロールバック性能を安定して得られないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記した技術的背景に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、ロールバック性能を安定的に得られる断面方形のシール部材を用い、シール部材の熱膨張によるピストンの液圧室方向への戻りを低減し得るディスクブレーキを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝とを備えたディスクブレーキにおいて、前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、シリンダの軸方向線に対して拡径部がなす角度よりも小さな角度を有する周面部とが形成されており、前記拡径部と前記周面部との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定し、前記シール部材は、熱により膨張したときに、その膨張部分が前記周面部へ臨むことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１の発明によれば、ロールバック性能が安定して得られる断面方形のシール部材を用い、このシール部材が熱により膨張したときに、その膨張部分がシール溝の底面部に形成される周面部に臨むようになっているので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を周面部で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載のディスクブレーキにおいて、周面部は、シリンダの軸方向底部側に向けて拡径していることを特徴とする。
【００１４】
この請求項２の発明によれば、シール部材が熱により膨張したときに、その膨張部分がシリンダの軸方向底部側に向けて拡径している周面部に臨むようになっているので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を比較的多く周面部で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００１５】
請求項３の発明は、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝とを備えたディスクブレーキにおいて、前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、前記シール部材が熱により膨張したときの膨張部分を前記拡径部の延長線よりもシリンダ径方向外方に受け入れる収容空間とを設け、前記拡径部と前記収容空間との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定したことを特徴とする。
【００１６】
この請求項３の発明によれば、シール部材が熱により膨張したときの膨張部分を収容空間が拡径部の延長線よりもシリンダ径方向外方に受け入れるので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を収容空間で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態としてのディスクブレーキの断面図である。また、図２は図１におけるシール部材とシール溝との拡大断面図であり、シール部材が熱膨張していない状態が示されており、図３はシール部材が熱膨張した状態を示す図２と同様の拡大断面図である。
【００１９】
本ディスクブレーキは、いわゆる、フローティング型のディスクブレーキであって、図１に全体構造を示すように、ディスクロータＤより車両内側に位置する車両の非回転部（ナックル等、図示せず）に固定されるキャリア１と、キャリア１に形成される一対の支持部（図示せず）にスライドピン（図示せず）を用いてディスクロータＤの軸方向（図１中矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）へ摺動可能に支持されたキャリパ２と、キャリア１の一対の支持部間に、ディスクロータＤの両面側に位置してその軸方向へ移動可能に支持された一対のブレーキパッド３，４とから概略構成されている。
【００２０】
キャリパ２は、ディスクロータＤより車両外側に位置する爪部５と、ディスクロータＤの外周上を跨ぐディスクパス部６と、ディスクロータＤより車両内側に位置する有底筒状のシリンダ部７とから構成されている。
【００２１】
前記シリンダ部７の内周には、シリンダボア８が形成され、シリンダ部７の底部側７ａには、図示しないマスタシリンダからの液圧が導入される流入口９が穿設されている。
【００２２】
前記シリンダボア８には、有底筒状のピストン１０がシール部材１１を介して液密かつ移動可能に挿通されており、ピストン１０とシリンダボア８の底部８ａとの間に作動液が貯留される液圧室１２が形成されている。
【００２３】
シール部材１１は、長方形若しくは正方形の方形断面を有する円環状のＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）材からなる角リングである。シール部材１１は、図２及び図３に詳細に示すように、ピストン１０に摺接する内周面１１ａと、後述のシール溝１４の底面部１４ｃに密着する外周面１１ｂと、シリンダ開口側面１１ｃと、シリンダ底部側面１１ｄとを有している。
【００２４】
前記シリンダボア８の開口８ｂ側には、一端がシリンダボア８側に嵌合保持され、他端がピストン１０の外周に嵌合保持されたダストブーツ１３が設けられており、このダストブーツ１３によりシリンダボア８内への埃や水分の侵入が防止されるようになっている。
【００２５】
前記シリンダボア８のダストブーツ１３が嵌合保持されている部分よりも底部８ａ側には前記シール部材１１が組み付けられるシール溝１４がシリンダボア８の全周にわたって周設されている。
【００２６】
このシール溝１４は、図２及び図３に詳細に示すように、シリンダ開口側壁１４ａ、シリンダ底部側壁１４ｂ、及び底面部１４ｃから大略形成されており、シリンダ開口側壁１４ａのシリンダボア８側には、後述するロールバックのための面取り部１４ａａが形成されている。
【００２７】
底面部１４ｃには、シリンダ開口側壁１４ａ側に底面部１４ｃのほとんどの長さを占める拡径部１４ｄと、シリンダ底部側壁１４ｂ側に周面部１４ｅとが形成されている。拡径部１４ｄは、シリンダボア８の開口側に向け、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して角度θ０をもって拡径して形成されている。また、周面部１４ｅは、シリンダボア８の軸方向底部側に向け、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して角度θ１をもって拡径して形成されている。
【００２８】
ここで、図２に示すように、本発明においては、拡径部１４ｄと周面部１４ｅとの境界点Ｋを通るシリンダボア８の軸方向線Ｌを基準として、拡径部１４ｄの延長線Ｌ１と上記軸方向線Ｌとのなす角度θ０をプラス方向の角度としている。これに対して、軸方向線Ｌと周面部１４ｅとのなす角度θ１は、上記軸方向線Ｌに対してマイナス方向の角度となる。このため、角度θ１は角度θ０よりも小さな角度となっている。
【００２９】
これにより、周面部１４ｅの内周と拡径部１４ｄの延長線Ｌ１との間に、この延長線Ｌ１よりもシリンダボア８の径方向外方に位置する収容空間１４ｇが形成される。
【００３０】
また、前記拡径部１４ｄと周面部１４ｅとの境界点Ｋは、熱膨張していないときのシール部材１１の外周面１１ｂとシリンダ底部側面１１ｄとの角部Ｓの位置と同位置に設定されている。
【００３１】
上述したように、シール溝１４は、その拡径部１４ｄがシリンダボア８の軸方向開口側に向けて一定の角度θ０で拡径して斜面となっているので、この拡径部１４ｄにシール部材１１の外周面１１ｂが当接すると、斜面に沿ってシール部材１１のシリンダ開口側面１１ｃがシリンダ開口側壁１４ａ側に寄せられる。このことにより、前記シール部材１１のシリンダ底部側面１１ｄとシール溝１４のシリンダ底部側壁１４ｂとの間に空間部１４ｆが設定されるようになっている。
【００３２】
また、シール溝１４の拡径部１４ｄが斜面となっていることで、角リングからなるシール部材１１のピストン１０への締め代を液圧室１２側でもたせて液圧室１２からの液漏れを防止することができるようになっている。
【００３３】
拡径部１４ｄの途中には、シール溝１４の加工時に発生する切子を二分するために、シール溝１４の加工前に予め切削される断面Ｖ字形状の切子分断溝１５が位置するようになっている。このように、シール溝１４の加工前に予め切子分断溝１５を切削しておくことで、シール溝１４の加工時の切子が二分されて細くなり、切子をシール溝１４内に残留させてしまうことが防止されるようになっている。
【００３４】
つぎに、本第１の実施の形態のディスクブレーキにおける作動を説明する。
【００３５】
運転者の制動操作により、図示しないマスタシリンダより図１に示すキャリパ２の液圧室１２に流入口９を介して液圧が供給されると、ピストン１０がシリンダボア８内をディスクロータＤ方向（図１中のＡ方向）に推進される。
【００３６】
このピストン１０の推進により、ピストン１０がブレーキパッド３を介してディスクロータＤを押圧し、この押圧力がディスクパス部６を介して爪部５にも伝達されて爪部５がブレーキパッド４を介してディスクロータＤを押圧する。このようにディスクロータＤが両面から押圧されることで制動力が発生する。
【００３７】
上記ピストン１０がＡ方向に推進されたときに、シール部材１１は、液圧室１２の液圧及びピストン１０との締め代の嵌合力により、ピストン１０に伴ってシール部材１１の内周面１１ａがＡ方向に移動する。これによって、シール部材１１は弾性変形して面取り部１４ａａに入り込んで、液圧が除かれたときにピストン１０をＢ方向へ復元する力が蓄積される。
【００３８】
運転者が制動を解除すると、マスタシリンダの液圧が減圧され、液圧室１２の液圧がほぼ大気圧まで低下する。このため、ピストン１０は、シール部材１１の復元力により、シリンダボア８の底部８ａ側（図１中Ｂ方向）へシール部材１１の弾性変形が解消される所定量分だけ移動する。このピストン１０の移動によりブレーキパッド３，４がディスクロータＤから離間して制動力が解除される。
【００３９】
上記制動時の制動エネルギは、熱エネルギに変換されてディスクロータＤ及びブレーキパッド３，４に高温の制動熱が発生する。この制動熱は、制動が終了したのちにブレーキパッド３からピストン１０を介してシール部材１１に伝達され、その制動熱によりシール部材１１が熱膨張する。
【００４０】
このシール部材１１の熱膨張時の状態について、図３により説明する。
【００４１】
図３において実線で示しているのは、シール部材１１が熱膨張している状態であり、シール部材１１の温度は約１５０℃となっている。また、図３中、点線で示しているのは、熱膨張していないとき（図２に示す状態）のシール部材１１のシリンダ底部側面１１ｄを示しており、シール部材１１の温度としては約２０℃のときの状態である。さらに、図３中、一点鎖線で示しているのは、従来のディスクブレーキにおけるシール溝の底面部Ｍと熱膨張したときのシール部材のシリンダ底部側面Ｎとであり、これらは本件発明との比較のために記載している。
【００４２】
従来のシール溝の底面部Ｍにおいては、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して拡径部１４ｄがなす角度θ０で傾斜面が設けられている。このため、熱膨張したときのシール部材の外周面はこの角度θ０の傾斜面に沿って容積が変化するので、シール部材の膨張部分のシリンダ底部側面Ｎでは、シール部材の外周面側よりも内周面側の容積変化が大きくなっている。
【００４３】
したがって、シール部材の内周面とシリンダ底部側面との角部Ｔが角部Ｔ”まで移動することになり、このＴ−Ｔ”がピストン１０をシリンダボア８の底部８ａ側へ移動させる移動量となっていた。
【００４４】
これに対して、本第１の実施の形態においては、シール溝１４の底面部１４ｃの周面部１４ｅが、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して拡径部１４ｄがなす角度θ０よりも小さな角度θ１を有し、シリンダボア８の底部８ａ側に向けて拡径してシリンダ底部側壁１４ｂ側に形成されている。
【００４５】
このため、熱膨張したときのシール部材１１の膨張部分１１ｅは、この周面部１４ｅに臨み、これに当接しつつ収容空間１４ｇ内に受け入れられるので、この受け入れられた分だけシリンダ底部側面１１ｄ’では、シール部材１１の外周面１１ｂ側よりも内周面１１ａ（ピストン１０への当接面）側の容積変化が小さくなる。すなわち、シール部材１１の内周面１１ａ側の容積変化が小さく抑えられる。
【００４６】
したがって、シール部材１１の内周面１１ａとシリンダ底部側面１１ｄとの角部Ｔが、シール部材１１の内周面１１ａとシリンダ底部側面１１ｄ’との角部Ｔ’までしか移動せず、ピストン１０をシリンダボア８の底部８ａ側へ移動させる量もＴ−Ｔ'となり、従来の移動量Ｔ−Ｔ”よりも小さく抑えられることになる。
【００４７】
上述したように、本第１の実施の形態においては、周面部１４ｅを形成して、熱膨張時におけるシール部材１１の容積変化をこの周面部１４ｅで吸収することができ、ピストン１０を移動させるシール部材１１の内周面１１ａ側の容積変化を抑えることができる。よって、シール部材にロールバック性能を安定的に得られる角リングを用いて、シール部材１１の熱膨張によるピストン１０の戻りの移動量を低減することができる。
【００４８】
なお、本第１の実施の形態においては、前記拡径部１４ｄと周面部１４ｅとの境界点Ｋを、熱膨張していないときのシール部材１１の外周面１１ｂとシリンダ底部側面１１ｄとの角部Ｓの位置と同位置に設定しているが、熱膨張時にシール部材１１の膨張部分１１ｅが周面部１４ｅに臨む位置であれば、角部Ｓの位置と同位置に設定しなくてもよく、角部Ｓの近傍に設定するようにしてもよい。
【００４９】
つぎに、上記第１の実施の形態に関する変形例について、図４に基づいて説明する。図４の（Ａ）は、本変形例におけるシール部材１１が熱膨張した状態を示すシール溝２４及びシール部材１１の拡大断面図であり、また、図４の（Ｂ）は（Ａ）の点線丸囲み部分の拡大図である。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成については同符号を付してあり、以下、この同符号を付した構成については詳細な説明を省略する。また、シール溝の符号については、１４から２４に変更したが、これに続くアルファベットについては第１の実施の形態と同じものを使用し、同じ部位を表すようにした。
【００５０】
本変形例において、上記第１の実施の形態と異なるのは、シール溝２４の形状であり、特に、周面部２４ｅのシリンダボア８の軸方向線Ｌに対してなす角度θ２が０°になっている点である。なお、角度θ２がシリンダボア８の軸方向線Ｌに対して拡径部２４ｄの延長線Ｌ１がなす角度θ０よりも小さな角度となっている点は第１の実施の形態と同様である。
【００５１】
このような周面部２４ｅを有するシール溝２４内で、シール部材１１が熱膨張した場合には、熱膨張したときのシール部材１１の膨張部分１１ｅは、この周面部２４ｅに臨むとともに、この上に沿って膨張する。この場合、周面部２４ｅがシリンダボア８の軸方向に対して拡径部２４ｄがなす角度θ０よりも小さな角度θ２を有してシリンダ底部側壁２４ｂ側に形成されている。このため、両者の角度差に基づいて、シール溝２４のシリンダボア８の底部８ａ側に位置する周面部２４ｅの内周側に、収容空間２４ｇが形成される。この収容空間２４ｇによってシール部材１１の膨張部分１１ｅを拡径部２４ｄの延長線Ｌ１よりもシリンダボア８の径方向外方において受け入れるようになっている。したがって、周面部２４ｅ側にシール部材１１の容積変化が起こり、シール部材１１の内周面１１ａ側の容積変化は比較的小さく抑えられる。
【００５２】
このため、シール部材１１の内周面１１ａとシリンダ底部側面１１ｄとの角部Ｔが、シール部材１１の内周面１１ａとシリンダ底部側面１１ｄ’との角部Ｔ’までしか移動しない。このため、ピストン１１をシリンダボア８の底部８ａ側へ移動させる量もＴ−Ｔ'となり、従来の移動量Ｔ−Ｔ”よりも比較的小さく抑えられる。したがって、この変形例においてもシール部材１１の熱膨張によるピストン１０の戻りの移動量を低減することができる。
【００５３】
なお、上記第１の実施の形態においては、周面部２４ｅがシリンダボア８の軸方向線Ｌに対してなす角度θ１を軸方向線Ｌに対してマイナス方向の角度とし、また、上記変形例においては周面部２４ｅがシリンダボア８の軸方向線Ｌに対してなす角度θ２を０°として、シリンダボア８の軸方向線Ｌに対して拡径部１４ｄがなす角度θ０よりも小さくしている。しかしながら、これに限ることなく、周面部２４ｅがシリンダボア８の軸方向線Ｌに対してなす角度は、軸方向線Ｌに対してプラス方向の角度で角度θ０よりも小さいものであってもよい。
【００５４】
つぎに、シール溝の加工方法に関する第２の実施の形態について、図５及び図６に基づいて説明する。
【００５５】
図５は、本第２の実施の形態における加工方法を適用したシール溝３４におけるシール部材１１が熱膨張した状態を示す拡大断面図であり、また、図６（Ａ），（Ｂ）は本第２の実施の形態におけるシール溝３４の加工手順を示す断面図である。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成については同符号を付し、この同符号を付した構成については詳細な説明を省略する。
【００５６】
本第２の実施の形態おいては、上記第１の実施の形態と異なり、拡径部３４ｄの途中には切子分断溝が位置せず、図５中、破線で示す周面部形成溝３５により周面部３４ｅがシール溝３４の切削に先立って行われ、その後にシール溝３４が切削形成される。なお、熱膨張時のシール部材１１に対するシール溝３４の作用としては、上述の第１の実施の形態と変わるところはない。
【００５７】
上述した周面部３４ｅを周面部形成溝３５で形成するためのシール溝３４の加工手順を図６に基づき説明すると、図６の（Ａ）は周面部形成溝３５を切削加工する手順を示す断面図であり、図６の（Ｂ）はシール溝３４全体を切削加工する手順を示す断面図である。
【００５８】
まず、図６（Ａ）に示すように、キャリパ２のシリンダ部７におけるシリンダボア８に、断面略レの字形状のバイトＣ１をシリンダボア８の内周円に沿って回転させながら少しずつ切削して周面部形成溝３５が形成される。この周面部形成溝３５は、シリンダボア８の開口８ｂ側に向って縮径する傾斜面３５ａと、底部側に面取り部を有してシリンダボア８の軸方向に直交する直交面３５ｂとにより形成され、傾斜面３５ａの底部側の一部がシール溝３４の周面部３４ｅとなる。また、周面部形成溝３５の溝深さは、シール溝３４の溝深さよりも若干深く形成されるようになっている。
【００５９】
この周面部形成溝３５が形成された後に、図６（Ｂ）に示すように、シール溝３４の底面部３４ｃに対応する先端形状が凸形状となっている総形バイトＣ２によりシール溝３４を形成する。この総形バイトＣ２により形成されるのは、シール溝３４のシリンダ開口側壁３４ａ・面取り部３４ａａ・シリンダ底部側壁３４ｂの開口側面取り面３４ｂａ・底面部３４ｃの拡径部３４ｄである。これらは、周面部形成溝３５の加工方法と同様に、総形バイトＣ２をシリンダボア８の内周円に沿って回転させながら少しずつ切削されていく。
【００６０】
なお、このシール溝３４を切削加工するときに発生する切子は、第１の実施の形態における切子分断溝１５によって二分された切子よりも大きいものとなる。しかしながら、断面略レの字形状の周面部形成溝３５が予め形成されているため、シール溝３４の軸方向長さよりも短い切子となるので、シール溝３４に切子が残留してしまう可能性は低くなっている。
【００６１】
このように、本第２の実施の形態においては、周面部形成溝３５により周面部３４ｅが形成されるので、バイトＣ１を変更することで周面部３４ｅの形状を任意に変更することができる。したがって、図５に一点鎖線で示すような溝３６を形成して収容空間を形成することもできる。
【００６２】
なお、上述の第１，２の実施の形態及び変形例においては、ディスクブレーキの形式として、フローティング式のディスクブレーキにより説明したが、これに限らず、液圧により作動するディスクブレーキであれば、キャリパ固定式のディスクブレーキに適用してもよい。
【００６３】
上述の第１の実施の形態及び変形例において、周面部１４ｅ，２４ｅはシール溝１４，２４の全周にわたって形成したが、これに限らず、シール部材１１の熱膨張による容積変化を周面部１４ｅ，２４ｅで吸収できれば、シール溝１４，２４の全周のうちの複数箇所に周面部１４ｅ，２４ｅを形成してもよい。
【００６４】
また、上記第１、２の実施の形態、及び変形例を示す図面においては、周面部１４ｅ，２４ｅ，３４ｅを断面において直線状にしたものを示しているが、これに代えて、円弧状に形成するようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１の発明においては、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝とを備えたディスクブレーキにおいて、前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、シリンダの軸方向線に対して拡径部がなす角度よりも小さな角度を有する周面部とが形成されており、前記拡径部と前記周面部との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定し、前記シール部材は、熱により膨張したときに、その膨張部分が前記周面部へ臨むことにより、ロールバック性能が安定して得られる断面方形のシール部材を用い、このシール部材が熱により膨張したときに、その膨張部分がシール溝の底面部に形成される周面部に臨むようになっているので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を周面部で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００６６】
請求項２の発明においては、請求項１記載のディスクブレーキにおいて、周面部が、シリンダの軸方向底部側に向けて拡径していることにより、シール部材が熱により膨張したときに、その膨張部分がシリンダの軸方向底部側に向けて拡径している周面部に臨むようになっているので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を比較的多く周面部で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【００６７】
請求項３の発明においては、ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝とを備えたディスクブレーキにおいて、前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、前記シール部材が熱により膨張したときの膨張部分を前記拡径部の延長線よりもシリンダ径方向外方に受け入れる収容空間とを設け、前記拡径部と前記収容空間との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定したことにより、シール部材が熱により膨張したときの膨張部分を収容空間が拡径部の延長線よりもシリンダ半径方向外方に受け入れるので、熱膨張時におけるシール部材の容積変化を収容空間で吸収することができ、ピストンとの当接面側におけるシール部材の容積変化を抑えて、液圧室方向へのピストンの移動量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施の形態としてのディスクブレーキの全体断面図である。
【図２】図１におけるシール溝１４及びシール部材１１の拡大断面図である。
【図３】図２においてシール部材１１が熱膨張したときの状態を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の変形例におけるシール溝及びシール部材の拡大断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるシール溝３４及びシール部材１１の拡大断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるシール溝３４の加工手順を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｄ ディスクロータ
２ キャリパ
３，４ ブレーキパッド
７ シリンダ部（シリンダ）
８ シリンダボア（シリンダ）
１０ ピストン
１１ シール部材
１４，２４，３４ シール溝
１４ｃ，２４ｃ，３４ｃ 底面部
１４ｄ，２４ｄ，３４ｄ 拡径部
１４ｅ，２４ｅ，３４ｅ 周面部
Claims (3)
- ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、
該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、
前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝と
を備えたディスクブレーキにおいて、
前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、シリンダの軸方向線に対して拡径部がなす角度よりも小さな角度を有する周面部とが形成されており、前記拡径部と前記周面部との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定し、
前記シール部材は、熱により膨張したときに、その膨張部分が前記周面部へ臨むことを特徴とするディスクブレーキ。 - 前記周面部は、シリンダの軸方向底部側に向けて拡径していることを特徴とする請求項１記載のディスクブレーキ。
- ディスクを介して両側に配置される一対のブレーキパッドと、
該ブレーキパッドを押圧するためのピストンが摺動可能に挿通される有底筒状のシリンダを有するキャリパと、
前記シリンダ内に周設され、前記ピストンとシリンダとの間を密封する断面方形のシール部材が組み付けられるシール溝と
を備えたディスクブレーキにおいて、
前記シール溝の底面部には、シリンダの軸方向開口側に向けて拡径する拡径部と、シリンダの軸方向底部側に位置して、前記シール部材が熱により膨張したときの膨張部分を前記拡径部の延長線よりもシリンダ径方向外方に受け入れる収容空間とを設け、前記拡径部と前記収容空間との境界点を熱膨張していないときの前記シール部材の角部の位置と同位置またはその近傍に設定したことを特徴とするディスクブレーキ。
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